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    過氧化氫濕度、冷凝點和可達到的vH2O2濃度(一)

    發布時間:2022-04-21   點擊次數:233次

      本文是一個由四篇文章組成的專題系列的一篇,在該系列中,我們介紹了vH2O2生物凈化應用中工藝參數如何影響冷凝及可達到過氧化氫蒸汽濃度。

      在本系列中,我們提出了工藝參數的四項基本規則。在了解影響冷凝和可達到vH2O2 ppm的一個參數前,我們首先回顧一下兩個重要的值:相對濕度和相對飽和度。

      由于水(H2O)和過氧化氫(H2O2)具有相似的分子結構,因此兩者都會影響空氣的冷凝點。不過,相對濕度(RH)僅表示給定溫度下空氣中的水氣含量,而相對飽和度表示空氣中水氣和過氧化氫蒸汽的含量。在含有過氧化氫蒸汽的空氣中,冷凝會發生在相對濕度達到100%之前。因此,可以通過相對飽和度(RS)測量可靠地預測冷凝點。

      當相對飽和度達到100%RS時,混合蒸汽將會冷凝。每當存在vH2O2時,相對濕度和相對飽和度就會有所不同,而RH和RS之間的差異將會進一步受到vH2O2含量的影響。一旦發生冷凝(相對飽和度已達到100%RS),vH2O2 ppm就不能再增加。事實上,H2O2蒸汽濃度通常會隨著部分vH2O2冷凝后分解成水和氧氣而降低。當發生此類情況時,須注入更多的vH2O2進行補償。

      如果凈化階段結束時出現滴狀冷凝,那么在通風過程中,vH2O2 ppm讀數可能會增加,因為液滴會將vH2O2釋放回空氣中。

      這引出了一項規則:初始濕度水平降低后,產生冷凝所需的H2O2蒸汽量會增加,因此可以使用更多蒸汽。

      下圖所描述的是,在調節階段開始時,相對濕度越高(因為沒有進行除濕),在凈化時就會更快發生冷凝。因此,調節開始時的相對濕度越低,發生冷凝前可達到vH2O2 ppm就越高。

      在凈化階段,部分vH2O2會分解成水和氧氣。分解的vH2O2的量取決于材料、溫度、濕度和氣流等條件。須測量特定條件下預期的實際分解量。在下面的圖形中,我們假設占初始量10%的vH2O2已分解,并有更多H2O2被汽化以進行補償。

    過氧化氫測量儀.png

      如圖所示,調節前進行除濕會影響可達到vH2O2 ppm。在圖1a和1b中,使用的H2O2溶液濃度為12%-m;圖1c和1d使用的溶液濃度為59%-m。圖1a和1b顯示了兩個在其他方面相似的生物凈化周期;橙色線表示未進行除濕且調節階段開始時相對濕度為50%RH的凈化過程。藍色線顯示的是在調節階段之前已完成了除濕且相對濕度降至10%RH的過程。

      圖1a和1c顯示了除濕對調節和保持階段的濕度百分比(由相對濕度和相對飽和度表示)的影響。圖1b和1d顯示了除濕對調節和保持階段可達到過氧化氫蒸汽濃度的影響。


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